Uma metodologia baseada em grafo de conhecimento para análise de registros de alarmes e eventos industriais

dc.contributor.advisorSilva, Ivanovitch Medeiros Dantas da
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3608440944832201pt_BR
dc.contributor.authorBatista Júnior, Aguinaldo Bezerra
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8027998782770972pt_BR
dc.contributor.referees1Oliveira, Luiz Affonso Henderson Guedes de
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7987212907837941pt_BR
dc.contributor.referees2Silva, Diego Rodrigo Cabral
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1125827309642732pt_BR
dc.contributor.referees3Leitão, Gustavo Bezerra Paz
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/6766556258983738pt_BR
dc.contributor.referees4Villanueva, Juan Moisés Mauricio
dc.contributor.referees4Latteshttp://lattes.cnpq.br/1446817462218646pt_BR
dc.contributor.referees5Souza Neto, Plácido Antônio de
dc.contributor.referees5Latteshttp://lattes.cnpq.br/3641504724164977pt_BR
dc.date.accessioned2022-01-18T23:24:42Z
dc.date.available2022-01-18T23:24:42Z
dc.date.issued2021-10-22
dc.description.abstractAlarm and event logs make up a voluminous and dormant historical repository of tabular-like data, commonly undervalued or overlooked in manufacturing. Although they are a potentially rich source of relevant information about the monitored plant or process, these records are taken for analysis only as a last resort, mainly due to the difficulties imposed by the large volume and low expressiveness of those databases. Such oversight is no longer acceptable in the contemporary data-oriented scenario, already ubiquitous in several productive sectors and gaining prominence in traditional manufacturing, especially due to the advent of the Industry 4.0 paradigm. Therefore, it is proposed to transpose these bases to a more expressive and flexible representation domain, allowing a more proactive exploration of the episodes reported in the records and, consequently, entailing more agile incident, anomaly, compliance, and performance analysis tasks. For such, from the recognition of an ontology, entities, attributes, and associations virtually immersed in the operational context described in the records are mapped into a Knowledge Graph (KG). The approach uses Exploratory Data Analysis, Natural Language Processing, Network Analysis, Multivariate Analysis, and Composite Indicators techniques to derive a myriad of aspects, properties, and relations from data, which are incorporated as hierarchical, temporal, and similarity relationships (edges) between identified entities (nodes). The visualization of the KG is dynamic and interactive, with different visualization modes and levels of detail. Evaluation scenarios are designed to demonstrate the effectiveness of the approach.pt_BR
dc.description.resumoOs registros (logs) de alarmes e eventos compõem um volumoso e dormente repositório de dados históricos de natureza tabular, comumente sub-valorada ou negligenciada na indústria. Embora constituam fontes potencialmente ricas em informações relevantes sobre a planta ou processo monitorado, esses registros são tomados para análise apenas como último recurso, sobretudo devido às dificuldades impostas pelo grande volume e baixa expressividade dessas bases. Tal indiligência não se mostra mais admissível no cenário contemporâneo de orientação a dados, já ubíquo em diversos setores produtivos e que vem se apresentando fortemente na manufatura tradicional, sobretudo pelo advento do paradigma da Indústria 4.0. Propõe-se, assim, a transposição dessas bases para um domínio de representação mais expressivo e flexível, propiciando uma exploração mais proativa dos episódios narrados nos registros e, consequentemente, ensejando tarefas de análise de incidentes, de anormalidades, de conformidade e de desempenho mais céleres. Para isso, a partir do reconhecimento de uma ontologia, entidades, atributos e associações virtualmente imersas no contexto operacional historiado nos registros são mapeados em um grafo de conhecimento (do inglês, Knowledge Graph - KG). A abordagem utiliza técnicas de Análise Exploratória de Dados, Processamento de Linguagem Natural, Análise de Redes, Análise Multivariada e Indicadores Compostos para derivar dos dados uma miríade de aspectos, propriedades e relacionamentos (arestas) de natureza hierárquica, temporais e de similaridade instituídos entre as entidades (nós) identificadas. A visualização do KG se dá de forma dinâmica e interativa, com diferentes modos de visualização e níveis de detalhamento. Cenários de avaliação são desenhados para demonstrar a eficácia da abordagem.pt_BR
dc.identifier.citationBATISTA JÚNIOR, Aguinaldo Bezerra. Uma metodologia baseada em grafo de conhecimento para análise de registros de alarmes e eventos industriais. 2021. 161f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/45676
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectAlarmes e eventospt_BR
dc.subjectGrafos de conhecimentopt_BR
dc.subjectProcessamento de linguagem naturalpt_BR
dc.subjectSimilaridade de dadospt_BR
dc.subjectVisualização de dadospt_BR
dc.titleUma metodologia baseada em grafo de conhecimento para análise de registros de alarmes e eventos industriaispt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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